表面引发接枝聚合法制备凹凸棒土/聚甲基丙烯酸甲酯杂化粒子的研究

将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝到凹凸棒土(AT)表面,制得表面键合伯氨基的改性粒子AT-APTES;通过AT-APTES表面的伯氨基和过硫酸铵(APS)构成氧化-还原引发体系,采用无皂乳液法实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)在AT表面接枝聚合,制得最高接枝率为29.4%的杂化粒子AT-g-PMMA;采用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)以及热失重分析(TGA)等方法对杂化粒子AT-g-PMMA进行了表征;研究了主要配方及工艺条件对表面引发接枝聚合接枝率的影响.结果表明,伯氨基-过硫酸铵引发体系可以有效引发MMA在AT表面接枝聚合,由于引发点位于AT表面,故接枝率较高.本研究体系适宜的温度为65℃,单体MMA用量为水质量的6%,APS用量为单体质量的1%,此工艺条件下可有效减小均聚反应对接枝聚合反应的影响.先接枝到AT表面的聚合物对后续的接枝聚合反应产生抑制作用,接枝率越高,抑制作用越大.     

低催化剂用量ATRP制备丙烯酸酯三嵌段共聚物及性能研究

采用单体摩尔量0.02%的低浓度二价铜盐和廉价配体五甲基二乙烯三胺(PMDETA)络合物为催化剂的ARGET ATRP法,以双官能团引发剂引发丙烯酸丁酯(BA)聚合得到大分子引发剂Br-PBA-Br,研究了温度和催化剂用量对聚合反应速率和可控性的影响.再用氯化铜为催化剂,以Br-PBA-Br引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的ARGET ATRP聚合,得到窄分布的PMMA-b-PBA-b-PMMA三嵌段共聚物,并采用硅藻土对聚合产物进行微量残留铜盐脱除处理,使铜离子含量降到了聚合物质量的0.001%.凝胶渗透色谱(GPC)测得三嵌段共聚物的数均分子量在51000~110000,分布指数低于1.50.核磁共振氢谱(1H-NMR)测得产物共聚组成与GPC结果相近.示差扫描量热仪(DSC)、原子力显微镜(AFM)和动态力学分析(DMA)证明三嵌段共聚物呈现良好的相分离.力学性能测试表明,所得三嵌段共聚物的拉伸强度在2.7~11.7 MPa之间,断裂伸长率在124%~231%之间.采用ARGET ATRP可以合成组成和性能连续可调的PMMA-b-PBA-b-PMMA三嵌段共聚物,同时解决了催化剂用量大,不易脱除的问题.     

一种含氟芳香二胺及其聚砜酰亚胺的合成与表征

以4,4'-二氟二苯砜和N-溴代丁二酰亚胺为起始原料,经三步有机反应设计并合成了一种新型含氟芳香二胺——2,2'-双[3-(4-三氟甲基苯基)-4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(3);并由该二胺单体和3种商品化二酐单体经一步高温缩聚制备了一系列含氟聚砜酰亚胺(PSI 5a~5c).分别用红外、核磁共振光谱对所制聚砜酰亚胺结构进行了表征.结果证实其与所设计的结构完全一致,并且酰亚胺化反应完全.所制聚砜酰亚胺表现出优良的溶解性能和光学性能,室温下不仅可以溶于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等强极性溶剂,还能溶于低沸点的氯仿、四氢呋喃(THF)等溶剂;聚合物薄膜无色透明,截断波长在366~330 nm,450 nm后具有高光学透明性.此外,该类聚砜酰亚胺还表现出良好的热性能和机械性能,玻璃化转变温度在254~264℃,在空气中和氮气中热失重10%的温度都在550℃以上.聚合物薄膜的拉伸强度为87~92 MPa,断裂伸长率在9%~13%,杨氏模量为1.8~2.1 GPa.所制薄膜在1 MHz下的介电常数为2.8~3.0.     

苹果酸基脂肪共聚酯反应性共混制备超韧聚乳酸共混物

通过反应性共混使聚乳酸(PLA)与增韧剂原位生成接枝共聚物,可增强界面相互作用,有效提高不相容共混物的韧性.本研究将聚(癸二酸/苹果酸-co-丁二醇/丙二醇)酯(PBSePM)在六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作用下与PLA反应性共混制备了PLA/PBSePM共混物.重点研究了HDI对PLA/PBSePM共混物的力学性能、...     

尼龙6在高压退火中的晶体生长

 利用六面顶压机制备了高压退火的尼龙6样品,通过宽角X射线衍射（WAXD）、差示扫描量热（DSC）和红外光谱等手段,探索了高压退火对尼龙6结晶度以及晶体结构的变化。研究发现,在高压退火过程中尼龙6分子链段运动受到压力的限制,材料中晶体的形成主要依靠转氨基反应实现。     

多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成及性能研究

采用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)制备了端羟基聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(HO-PBA-b-PMMA),在此基础上,与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(N3390)反应,合成了多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物.通过凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振仪(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱计(FTIR)对聚合物的结构进行了表征,利用原子力显微镜(AFM)观察了其形貌,采用动态热机械分析仪(DMA)和万能拉伸机研究了聚合物的热性能、力学性能及多臂嵌段共聚物对PMMA的增韧性能.结果表明:成功制备了端羟基聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯,以及多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物.在异氰酸酯基/羟基(NCO/OH)摩尔比为1.2/1时,制得的多臂嵌段共聚物相对分子质量最大,Mark-Houwink参数α值最小,表明此时三臂嵌段共聚物最多.多臂嵌段聚合物的拉伸强度和断裂伸长率比线型聚合物均有明显提高,且在NCO/OH摩尔比为1.2/1时达到最大,分别为7.6 MPa和73%.多臂嵌段聚合物具有更高的玻璃化转变温度(Tg).通过原子力显微镜(AFM)表明,多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物形成了以聚丙烯酸丁酯链段为核,聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构.具有核壳结构的多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物对聚甲基丙烯酸甲酯有明显的增韧作用.     

高分子化学课程教学中的辩证思维

高分子化学是高分子学科重要的基础课程,在课程教学过程中培养学生的辩证思维能力,使学生学会用对立统一和发展变化的眼光看待问题,对提高学生的科研和技术开发能力至关重要。教师在授课过程中应运用辩证思维的方法,深入发掘课程内容中的思想精髓,同时充分利用文献资源中体现出来的思想方法,与课程内容广泛联系,引导学生进行深入讨论,使学生养成从不同角度全面深入思考问题的习惯,提高发现问题和解决问题的能力,逐步形成科学思维能力。     

火焰喷涂重熔Ni基WC复合涂层的耐磨性能试验研究

利用火焰喷涂重熔方法制备了Ni基WC复合涂层，并进行了耐磨性能试验研究.通过扫描电子显微镜观察涂层磨损后的表面形貌，分析了WC体积分数、颗粒分布均匀性、包裹粉颗粒尺寸对涂层耐磨性的影响.结果表明:涂层硬度和耐磨性随着WC体积分数增加而提高，当WC体积分数过高时，降低了涂层致密性，其硬度和耐磨性反而有所下降；聚乙二醇(PEG)400+PEG2000+无水乙醇混粉方式的WC颗粒分布最均匀，降低了涂层磨损量；加入相同体积分数的亚微米级WC所制备的涂层耐磨性较微米级WC所制备的涂层耐磨性好. 关键词： 火焰喷涂 显微组织 颗粒尺寸 耐磨性能     

核壳结构PS/CeO2复合微球的制备及其在化学机械抛光中的应用

以原位化学沉淀的方法制备了不同粒径、包覆结构PS(核)/CeO2(壳)复合微球,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、选区电子衍射、场发射扫描电子显微镜、能谱分析仪、Fourier转换红外光谱仪、热失重分析仪和ζ电位测定仪等手段对所制备样品的微观结构进行了表征。将所制备的复合微球用做磨料,考察其对二氧化硅介质层的抛光性能,用原子力显微镜观察和测量抛光表面的微观形貌、轮廓曲线和粗糙度。结果表明,所制备的PS/CeO2复合微球具有核壳包覆结构,粒径分别约为140,180和220 nm,PS内核被粒径约为5 nm的CeO2颗粒均匀包覆。AFM结果显示,复合磨料的粒径越小,抛光后表面粗糙度越低;且酸性(pH=3)比碱性(pH=10)抛光浆料具有更好的抛光效果。     

三维有序大孔碳的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用

以葡萄糖为碳源、硫酸为脱水剂、聚苯乙烯胶体晶体为模板,采用简单的浸渍-煅烧工艺制备了高度三维有序大孔碳(3DOM-C)材料.利用SEM、FESEM、TEM、紫外-可见光光度计和氮气吸附-脱附分析仪对样品进行了表征,考察了3DOM-C、贵金属Pt和活性碳作为对对电极材料在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电转化性能,并进一步对电极进行了电化学阻抗分析.结果表明,3DOM-C材料的孔径约为280 nm,具有三维有序网络空间结构.J-V测试结果显示,3DOM-C/DSSC的光电转化效率为4.61;,达到了Pt/DSSC的90;.阻抗测试结果显示,3DOM-C电极表现出良好的电催化活性及导电性,与Pt电极相近且远高于活性碳.